1.複素数ふつう
z₁ = 4∠70°、z₂ = 2∠20° のとき、w = z₁·z₂ の偏角 θ を、−180° から 180° の間で、度で求めてください。
z₁ = 4∠70°z₂ = 2∠20°
θ = °
2.複素数むずかしい
z² − 3z + 27.25 = 0 を解いてください。解は a ± jb です。b > 0 を求めてください。
p = −3q = 27.25
b =
3.交流インピーダンスとフェーザふつう
抵抗とコイルが並列に、100 V(実効値)、50 Hz の電源に接続されている。 インピーダンスの大きさ |Z| を求めよ。
V = 100 V (rms)f = 50 HzR = 25 ΩL = 50 mH
|Z| = Ω
4.交流インピーダンスとフェーザむずかしい
直列 RLC 回路を 120 V(実効値)、100 Hz の電源に接続する。 回路の共振周波数 f0 を求めよ。
V = 120 V (rms)f = 100 HzR = 20 ΩL = 200 mHC = 4.7 µF
f0 = Hz
5.交流電力と力率ふつう
単相モーターが 400 V の電源から、遅れ力率 0.85 で 33 kW を消費する。 線電流 I を求めよ。
P = 33 kWpf = 0.85V = 400 V
I = A
6.交流電力と力率むずかしい
単相負荷が 400 V、50 Hz の電源から遅れ力率 0.8 で 5 kW を消費する。並列にコンデンサをつないで力率を 0.9 に改善する。 必要な静電容量 C を求めよ。
P = 5 kWpf1 = 0.8pf2 = 0.9V = 400 Vf = 50 Hz
C = µF
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 直列回路で R = 1 Ω、L = 22 µH、C = 10 nF です。Q 値 Q を求めなさい。
R = 1 ΩL = 22 µHC = 10 nF
Q =
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
RLC 直列回路(R = 5 Ω、L = 1 mH、C = 47 nF)を共振で駆動し、電流の振幅は 200 mA です。1 周期の間に R で消費されるエネルギー Ecycle を µJ で求めなさい。
R = 5 ΩL = 1 mHC = 47 nFIm = 200 mA
Ecycle = µJ
9.三相電力ふつう
三相誘導電動機が全負荷で 75 kW の機械出力を出している。この負荷での効率は 93%、力率は遅れ 0.84 である。電源の線間電圧は 400 V である。線電流 IL を求めよ。
Pout = 75 kWη = 93%cos φ = 0.84VL = 400 V
IL = A
10.三相電力むずかしい
平衡三相負荷が、480 V(線間)、60 Hz の電源から遅れ力率 0.7 で 250 kW を消費している。負荷と並列に三相コンデンサバンクを接続し、全体の力率を遅れ 0.95 に改善する。有効電力は変わらない。 コンデンサは Y 結線である。各コンデンサの静電容量 Cph を µF で求めよ。
P = 250 kWpf1 = 0.7pf2 = 0.95VL = 480 Vf = 60 Hz
Cph = µF
11.RC・RL 過渡現象ふつう
電源 Vₛ は R₁ を通してコンデンサを充電し、R₂ は C と並列に接続されています。 t = 0 でスイッチが閉じるとき、コンデンサは充電されていない。 t = 250 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 9 VR1 = 3.3 kΩR2 = 10 kΩC = 47 µFt = 250 ms
vC = V
12.RC・RL 過渡現象むずかしい
R2 の両端のスイッチは長い間閉じていたので、コイルの電流は定常である。t = 0 にスイッチが開く。 t = 0 からどれだけ後に、コイルの電流は 0.903 A に達するか。t を求めよ。
Vs = 12 VR1 = 10 ΩR2 = 47 ΩL = 100 mH
t = ms
13.テブナン・ノートンふつう
ノートン電流 IN を求めよ:端子を短絡したとき a から b へ流れる電流。
V1 = 15 VR1 = 8 ΩR2 = 15 ΩR3 = 8 Ω
IN = A
14.テブナン・ノートンむずかしい
ノートン電流 IN を求めよ:端子を短絡したとき a から b へ流れる電流。
V1 = 12 VIs = 1 AR1 = 8 ΩR2 = 3 ΩR3 = 2 Ω
IN = A
15.ボード線図と余裕ふつう
図の直列 RLC バンドパスフィルタでは、出力は R = 20 Ω の両端でとり、L = 20 mH、C = 1 µF である。 Q 値 Q を求めよ。
R = 20 ΩL = 20 mHC = 1 µF
Q =
16.ボード線図と余裕むずかしい
ユニティフィードバック系の開ループ伝達関数は L(s) = 1.2/(s(s + 1)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 1.2/(s(s + 1))
PM = °